Vadim Yatsenko：DataMax：面向近同步持久性的专用WAL日志存储节点
内容提要
DataMax是PolarDB新增的专用WAL日志节点，仅持久化并级联WAL、不重放日志，无需完整数据库副本，存储与CPU成本远低于普通备库。它可与主节点同可用区部署并参与同步提交，低延迟提供第二份持久WAL，同时向下游备库异步级联。通过新增'e'消息传递事务ID纪元、WAL保留边界等状态，并借助initdb指定系统标识完成握手，DataMax无需基础备份即可加入复制链，还支持时间线切换与安全提升。
延伸解读
DataMax 的定位：只存日志，不重放
DataMax 是 PolarDB 新增的专用 WAL 日志节点，它只持久化并级联 WAL，不重放日志，因此无需维护完整数据库副本。与普通备库相比，它省去了重放 WAL 所需的解析、页面修改和冲突处理，存储与 CPU 成本大幅降低。它适合需要第二份持久 WAL 但不想承担完整备库开销的场景，同时可作为级联中心向下游备库异步转发日志。
近同步持久性：同可用区低延迟提交
DataMax 可与主节点部署在同一可用区，并加入 synchronous_standby_names 参与同步提交。这样，事务提交只需等待同可用区内的短距离网络往返，即可获得第二份持久 WAL，而远程备库则从 DataMax 异步复制。这避免了跨可用区同步带来的高延迟，在保证持久性的同时降低了主节点的提交开销。
无事务节点的状态借用机制
DataMax 不运行本地事务，无法自行产生事务 ID 纪元（epoch）和 WAL 保留边界。为此，主节点通过新增的 'e' 消息将 nextXid、epoch、最后有效 LSN 和最后移除段等信息随 WAL 流发送给 DataMax。DataMax 记录这些状态，并向上游反馈基于自身复制槽 xmin 的 vacuum 边界，避免错误地阻碍主节点 vacuum；向下游级联时，仅当对方也是 DataMax 才转发 'e' 消息。
免基础备份加入复制链与安全提升
DataMax 通过 initdb 指定上游系统标识，无需 pg_basebackup 即可完成握手并加入复制链。它支持时间线切换，并能向下游提供历史时间线。在提升为主节点时，可配置等待所有上游 WAL 接收完成后再提升（默认关闭），确保 DataMax 不会在未持久化 WAL 的情况下提升，从而成为安全的故障转移目标。
Q&A
DataMax节点和普通备库在存储与重放WAL上有什么本质区别？
普通备库会存储WAL并重放日志到自己的数据文件，需要完整数据库副本；DataMax只持久化WAL并向下游级联，从不重放日志，因此不持有主数据，存储和CPU成本远低于普通备库。
DataMax如何在不运行本地事务的情况下获得事务ID纪元和WAL保留边界？
主节点通过新增的'e'消息将nextXid、epoch、最后有效LSN和最后移除段等状态随WAL流发送给DataMax；DataMax记录这些状态，用借来的epoch构建合理的vacuum horizon反馈，并将保留状态转发给级联的DataMax。
DataMax没有基础备份，如何加入复制链并完成握手？
通过让initdb接受显式系统标识，DataMax用上游的系统标识初始化；连接时IDENTIFY_SYSTEM会呈现主节点期望的身份，无需pg_basebackup。冷启动时它用故意无效的时间线和LSN请求流复制，握手后采用主节点时间线，主节点从其最小保留WAL开始流式传输。
DataMax在同步提交中扮演什么角色，为什么能降低延迟？
DataMax可与主节点同可用区部署并被列入synchronous_standby_names，因此提交只需等待同可用区短跳的确认，提供第二份持久WAL；远端备库则从DataMax异步级联复制，避免主节点支付跨可用区往返延迟。
DataMax如何保证提升（promote）安全，相关配置是什么？
DataMax可与上游交换'p'请求和'l'回复，回复携带它必须已收到的LSN，确保在提升前已持久化所有上游WAL。该等待默认关闭（polar_enable_promote_wait_for_walreceive_done = off），操作员可用pg_ctl promote -f强制跳过；启用时DataMax是安全的故障转移目标。
DataMax支持时间线切换吗？如何实现？
支持。DataMax针对自己的WAL目录获取并提供时间线历史，因此能跟随上游时间线切换，并向下游提供旧时间线，而无需完整数据副本。
对于DBA来说，启用DataMax需要关注什么新配置？
DBA需要关注新参数polar_datamax_mode，它用于启用DataMax模式；此外还有polar_enable_promote_wait_for_walreceive_done控制提升是否等待WAL接收完成。
